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GB/T 2820 第5部分：发电机组

1、 范围

GB/T 2820的本部分规定了由往复式内燃（RIC）机和交流（a．c．）发电机组合为机组运行的术语、设计和性能。

本部分适用于由往复式内燃（RIC）机驱动的陆用和船用交流（a.c.）发电机组，不适用于航空或驱动陆上车辆和机车的发电机组。

对于某些特殊用途（例如医院、高层建筑必不可少的供电），附加要求可能是必需的。本部分的规定可作为确定任何附加要求的基础。

对于由其他型式的往复式原动机（例如蒸汽发动机）驱动的交流（a.c.）发电机组，本部分的规定可作为基础。

2、 规范性引用文件

下列文件中的条款通过GB/T 2820的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。

GB 755-2008 旋转电机 定额和性能（IEC 60034-1：2004，IDT）

GB/T 2820.1-2009 往复式内燃机驱动的交流发电机组 第1部分：用途、定额和性能（ISO 8528-1:2005,IDT)

GB/T 2820.2-2009 往复式内燃机驱动的交流发电机组 第2部分：发动机（ISO 8528-2：2005，IDT)

GB/T 2820.3-2009 往复式内燃机驱动的交流发电机组 第3部分：发电机组用交流发电机(ISO 8528-3:2005,IDT)

GB/T 6072.4-2000 往复式内燃机 性能 第4部分：调速（idt ISO 3046-4：1997）

GB/T 6072.5-2003 往复式内燃机 性能 第5部分：扭转振动（ISO 3046-5：2001，IDT）

ISO 8528-12：1997 往复式内燃机驱动的交流发电机组 第12部分：对安全装置的应急供电

3、符号、术语和定义

在标示电气设备的技术数据时，IEC采用术语“额定的”加下标“N”表示。在标示机械设备的技术数据时，ISO采用术语“标定的”加下标“r”表示。因此，在本部分中，术语“额定的”仅适用于电气项目。否则，全部采用术语“标定的”。

本标准所使用的符号和缩写词的解释见表1。

表1   符号、术语和定义

符号	术语	单位	定义
fa.max	最大瞬态频率上升（上冲频率）	Hz	从较高功率突变到较低功率时出现的最高频率 注：与GB／T 6072.4-2000中的符号不同。
ƒa.min	最大瞬态频率下降（下冲频率）	Hz	从较低功率突变到较高功率时出现的最低频率 注：与GB/T 6072.4-2000中的符号不同。
ƒado	过频率限制装置的工作频率	Hz	在整定频率一定时，过频率限制装置启动运行时的频率
ƒads	过频率限制装置的整定频率	Hz	超过该值时将触发过频率限制装置的发电机组频率 注：在实践中，用确定的允许过频率值代替整定频率值（也见GB／T 2820.2-2009表1）。
ƒi	空载频率	Hz	-
ƒi,r	额定空载频率	Hz	-
ƒbmax	最高允许频率	Hz	由发电机组制造商规定、低于频率极值一定安全量的频率
ƒr	标定频率（额定频率）	Hz	-
ƒi.max	最高空载频率	Hz	-
ƒi,min	最低空载频率	Hz Hz	-
ƒarb	实际功率时的频率		-
ƒ	频率波动范围	Hz	-
Ik	持续短路电流	A	-
t	时间	S	-
ta	总停机时间	S	从发出停机命令到发电机组完全停止的间隔时间： ta=ti+tc+td
tb	加载准备时间	S	在考虑了给定的频率和电压容差后，从发出启动命令到准备提供约定功率的问隔时间： tb=tp+tg
tc	卸载运行时间	S	从卸载到给出发电机组停机信号的间隔时间。即常说的“冷却运行时间”
td	停转时间	S	从给出发电机组停机信号到发电机组完全停止的间隔时间
te	加载时间	S	从发出启动命令到施加约定负载的间隔时间： te=tp+tg+ts
tƒ.de	负载减少后的频率恢 复时间	S	在规定的负载突减后，从频率离开稳态频率带至其永久地重新进人规定的稳态频率容差带之间的间隔时间（见图4）
tƒ.in	负载增加后的频率恢 复时间	S	在规定的负载突加后，从频率离开稳态频率带至其永久地重新进人规定的稳态频率容差带之间的间隔时间（见图4）
tg	总升转时间	S	在考虑了给定的频率和电压容差后，从开始转动到做好准备供给约定功率止的间隔时间
th	升转时间	S	从开始转动至首次达到标定转速止的间隔时间
ti	带载运行时间	S	从给出停机指令至断开负载止的间隔时间（自动化机组）
tp	启动准备时间	S	从发出启动指令至开始转动的间隔时间
ts	负载切换时间	S	从准备加入约定负载至该负载已连接止的间隔时间

 

符号	术语	单位	定义
tu	中断时间	S	从初始启动要求的出现起至投人约定负载止的间隔时间： tu=tV+tp+tg+ts=tv+te 注1：该时间对自动启动的发电机组应专门加以考虑（见第11章）。 注2：恢复时间（ISO 8528-12：1997）为中断时间的特例。
tU.de	负载减少后的电压恢 复时间	S	从负载减少瞬时至电压恢复到并保持在规定的稳态电压容差带 内瞬时止的间隔时间（见图5）
tU.in	负载增加后的电压恢 复时间	S	从负载增加瞬时至电压恢复到并保持在规定的稳态电压容差带 内瞬时止的间隔时间（见图5）
tV	启动延迟时间	S	从初始启动要求的出现至有启动指令（尤其对自动启动的发电机 组）止的间隔时间。该时间不取决于所采用的发电机组。该时间的精确值由用户负责确定，或有要求时按立法管理机构的专门要求确定。 例如，该时间应可保证在出现非常短暂的电网故障时避免启动
ti	发动时间	S	从开始转动至达到发动机发火转速止的间隔时间
t0	预润滑时间	S	对某些发动机，在开始发动之前为保证建立润滑油压力所要求的 时间。对通常不要求预润滑的小型发电机组，该时间一般为零
Uƒ	频率整定变化速率		在远程控制条件下，用每秒相对的频率整定范围的百分数来表示 频率整定变化速率：
Uu	电压整定变化速率		在远程控制条件下，用每秒相对的电压整定范围的百分数来表示 电压整定变化速率：
Us,do	下降调节电压	V	-
Us.up	上升调节电压	V	-
Ur	额定电压	V	在额定频率和额定输出时发电机端子处的线对线电压 注：额定电压是按运行和性能特性由制造商给定的电压。
Urec	恢复电压	V	在规定负载条件能达到的最高稳态电压 注：恢复电压一般用额定电压的百分数表示。它通常处在稳态电 压容差带（ΔU）内。当超过额定负载时，恢复电压受饱和度和 励磁机／调节器磁场强励能力的限制（见图5）。
Us	整定电压	V	就限定运行由调节选定的线对线电压
Ust,max	最高稳态电压	V	考虑到温升的影响，在空载与额定输出之间的所有功率、额定频 率及规定功率因数的稳态条件下的最高电压
Ust,min	最低稳态电压	V	考虑到温升的影响，在空载与额定输出之间的所有功率、额定频 率及规定功率因数的稳态条件下的最低电压
U0	空载电压	V	额定频率和空载时在发电机端子处的线对线电压
Udyn,max	负载减少时上升的最 高瞬时电压	V	从较高负载突变到较低负载时出现的最高电压

 

符号	术语	单位	定义
Ûdyn,min	负载增加时下降的 低瞬时电压	V	从较低负载突变到较高负载时出现的最低电压
Ûmax,s	整定电压最高峰值	V	-
Ûmin,s	整定电压最低峰值	V	-
Ûmean,s	整定电压最高峰值和最低峰值的平均值	V	-
Ûmod,s	电压调制	%	在低于基本发电频率的典型频率下，围绕稳态电压的准周期电压波动（峰对峰），用额定频率和恒定转速时平均峰值电压的百分数表示： 注1：这可能是由调节器、循环不均匀度或间断负载引起的循环或随机的扰动。 注2：灯光闪烁是电压调制的1个特例（见图11和图12）。
Ûmod,s,max	电压调制最高峰值	V	围绕稳态电压的准周期最大电压变化（峰对峰）
Ûmod,s,min	电压调制最低峰值	V	围绕稳态电压的准周期最小电压变化（峰对峰）
Û	电压振荡宽度	V	-
Δƒneg	对线性曲线的下降频率偏差	Hz	-
Δƒpos	对线性曲线的上升频 率偏差	Hz	-
Δƒ	稳态频率容差带	-	在负载增加或减少后的给定调速周期内，频率达到的围绕稳态频率的约定频率带
Δƒc	对线性曲线的最大频率偏差	Hz	在空载和额定负载间，Δƒneg和Δƒpos的较大者
Δƒs	频率整定范围	Hz	最高和最低可调空载频率之间的范围（见图1）： Δƒs=ƒi.max-ƒi.min
Δƒs,do	频率整定下降范围	Hz	标定空载频率和最低可调空载频率之间的范围（见图1）： Δƒs,do=ƒi,r-ƒi,min
Δƒs,up	频率整定上升范围	Hz	最高可调空载频率和标定空载频率之间的范围（见图1）： Δƒs,up=ƒi.max-ƒi.r
ΔÛ	稳态电压容差带	V	在突加/突减规定负载后的给定调节周期内，电压达到的围绕稳态电压的商定电压带。除另有规定外： ΔU=2δUst×Ur/100
ΔÛs	电压整定范围	V	在空载与额定输出之间的所有负载、商定的功率因数范围内、额定频率下，发电机端子处电压调节的上升和下降的最大可能范围： ΔUa=ΔUs,up+ΔUs,do

 

符号	术语	单位	定义
ΔUs,do	电压整定下降范围	V	在空载与额定输出之间的所有负载、商定的功率因数范围内、额定频率下，发电机端子处额定电压与下降调节电压之间的范围：ΔUs,do=Ur-Us,do
ΔUs.up	电压整定上升范围	V	在空载与额定输出之间的所有负载、商定的功率因数范围内、额定频率下，发电机端子处上升调节电压与额定电压之间的范围：ΔUs.up=Us.up-Ur
Δδƒst	频率/功率特性偏差	%	在空载与标定功率之间的功率范围内，对线性频率/功率特性曲线的最大偏差，用额定频率的百分数表示： Δδƒst=Δƒc / ƒr x100
-	频率/功率特性曲线	-	在空载和标定功率之间的功率范围内，对发电机组有功功率所绘出的关系曲线（见图2）
αU	相对的稳态电压容 差带	%	该容差带用额定电压的百分数表示： αU=Δu / urx100
αƒ	相对的频率容差带	%	该容差带用额定频率的百分数表示： αƒ=Δƒc / ƒrx100
βƒ	稳态频率带	%	恒定功率时发电机组频率围绕平均值波动的包络线宽度f，用额定频率的百分数表示： Βƒ= ƒ / ƒrx100 注1：应指出β，的最大值出现在20％标定功率和标定功率之间。 注2：对于功率低于20％者，稳态频率带可能显示出较高的值，但应允许同步。
δƒ-d	负载增加时（对初始频率）的瞬态频率偏差	%	在突加负载后的调速过程中，下冲频率与初始频率之间的瞬时频率偏差，用初始频率的百分数表示：   注1：负号表示负载增加后的下冲，正号表示负载减少后的上冲。 注2：瞬态频率偏差应在用户允许的频率容差内，且应专门说明。
δƒ+d	负载减少时（对初始频率）的瞬态频率偏差	%	在突减负载后的调速过程中，上冲频率与初始频率之间的瞬时频率偏差，用初始频率的百分数表示：   注1：负号表示负载增加后的下冲，正号表示负载减少后的上冲。 注2：瞬态频率偏差应在用户允许的频率容差内，且应专门说明。
δƒ-dyn	负载增加时（对额定频率）瞬态频率偏差	%	在突加负载后的调速过程中，下冲频率与初始频率之间的瞬时频率偏差，用额定频率的百分数表示：   注1：负号表示负载增加后的下冲，正号表示负载减少后的上冲。 注2：瞬态频率偏差应在用户允许的频率容差内，且应专门说明。

符号	术语	单位	定义
δƒ+dyn	负载减少时（对额定频率）瞬态频率偏差	%	在突减负载后的调速过程中，上冲频率与初始频率之间的瞬时频率偏差，用额定频率的百分数表示：   注1：负号表示负载增加后的下冲，正号表示负载减少后的上冲。 注2：瞬态频率偏差应在用户允许的频率容差内，且应专门说明。
δU-dyn	负载增加时的瞬态电压偏差	%	负载增加时的瞬态电压偏差是指：发电机在正常励磁条件下以额定频率和额定电压工作，接通额定负载后的电压降，用额定电压的百分数表示：   注1：负号表示负载增加后的下冲，正号表示负载减少后的上冲。 注2：瞬态电压偏差应在用户允许的电压容差内，且应专门说明。
δU+dyn	负载减少时的瞬态电压偏差	%	负载减少时的瞬态电压偏差是指：发电机在正常励磁条件下以额定频率和额定电压工作，突然卸去额定负载后的电压上升，用额定电压的百分数表示：   注1：负号表示负载增加后的下冲，正号表示负载减少后的上冲。 注2：瞬态电压偏差应在用户允许的电压容差内，且应专门说明。
δƒs	相对的频率整定范围	%	用额定频率的百分数表示的频率整定范围：
δƒs,do	相对的频率整定下降范围	%	用额定频率的百分数表示的频率整定下降范围：
δƒs,up	相对的频率整定上升范围	%	用额定频率的百分数表示的频率整定上升范围： \
δƒst	频率降	%	整定频率不变时，额定空载频率与标定功率时的额定频率之差， 用额定频率的百分数表示（见图1）： \
δQCC	交轴电流补偿电压降程度	-	-
δs	循环不均匀度	-	-
δƒlim	过频率整定比	%	过频率限制装置的整定频率与额定频率之差除以额定频率，用百分数表示：
δUst	稳态电压偏差	%	考虑到温升的影响，在空载与额定输出之间的所有功率、额定频率及规定功率因数的稳态条件下，相对于整定电压的最大偏差，用额定电压的百分数表示：
δUs	相对的电压整定范围	%	用额定电压的百分数表示的电压整定范围：
δUs，do	相对的电压整定下降范围	%	用额定电压的百分数表示的电压整定下降范围：
δUs,up	相对的电压整定上升范围	%	用额定电压的百分数表示的电压整定上升范围：
δU2.0	电压不平衡度	%	空载下的负序或零序电压分量对正序电压分量的比值。电压不 平衡度用额定电压的百分数表示
a. 对于给定的发电机组，其工作频率取决于发电机组的总惯量和过频率保护系统的设计。 b. 频率限值是指发电机组的发动机和发电机能够承受而无损坏风险的计算频率。

 

图1 频率功率特性，频率整定范围

P-功率；

f-频率；

1-频率／功率特性曲线；

2-功率限值（考虑a．c．发电机效率的条件下，发电机组的功率极限取决于RIC发动机的功率极限，例如限油功率）；

a- 上升频率整定范围；

b- 下降频率整定范围；

c-频率整定范围。

图4 动态频率特性

t-时间；

f-频率；

1-功率增加；

2-功率减少。

 

图5 无交轴电流补偿电压降的瞬态电压特性

t-时间；

U-电压；

1-功率增加；

2-功率减少。

 

4、 其他规定和附加要求

 

对必须遵守船级社规范、用于船舶甲板上和近海安装的交流（a.c.）发电机组，应满足该船级社的附加要求。该船级社名称应由用户在发出定单前说明。

对在无级别设备条件下运行的交流（a.c.）发电机组，任何附加要求须经制造商和用户商定。

若要满足任何其他管理机构（例如检查和／或立法机构）条例规定的专用要求，该管理机构名称应由用户在发出定单前声明。

任何其他的附加要求应由制造商和用户商定。